200 Вт 12 В-тан 220 В-қа дейінгі DC-DC түрлендіргіші: 13 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Барлығына сәлем:)

Бұл нұсқаулыққа қош келдіңіз, мен сізге 12 вольтты 220 вольтты DC-DC түрлендіргішін кернеуді тұрақтандыруға және батареяны төмен кернеуден қорғауды тұрақтандыруға арналған микроконтроллерсіз қалай жасағанымды көрсетемін. Шығу тұрақты кернеудің тұрақты кернеуі болса да (айнымалы ток емес), біз бұл құрылғыдан жарықдиодты шамдарды, телефон зарядтағыштарын және басқа SMPS құрылғыларын іске қоса аламыз. Бұл түрлендіргіш айнымалы ток қозғалтқышы немесе желдеткіш сияқты индуктивті немесе трансформаторлық жүктемені орындай алмайды.

Бұл жоба үшін мен танымал SG3525 PWM басқару IC -ті тұрақты кернеуді жоғарылату және шығыс кернеуін бақылау үшін қажетті кері байланысты қамтамасыз ету үшін қолданатын боламын. Бұл жоба өте қарапайым компоненттерді қолданады және олардың кейбіреулері ескі компьютерлік қуат көздерінен сақталады. Құрылысқа кірісейік!

Жабдықтар

1. EI-33 феррит орамасы бар трансформатор (оны жергілікті электроника дүкенінен сатып алуға немесе компьютерлік PSU-дан құтқаруға болады)
2. IRF3205 MOSFETs - 2
3. 7809 кернеу реттегіші -1
4. SG3525 PWM контроллері IC
5. OP07/ IC741/ немесе кез келген басқа операциялық күшейткіш IC
6. Конденсатор: 0.1uF (104)- 3
7. Конденсатор: 0,001uF (102)- 1
8. Конденсатор: 3.3uF 400В полярлы емес керамикалық конденсатор
9. Конденсатор: 3.3uF 400В полярлық электролиттік конденсатор (сіз сыйымдылықтың жоғары мәнін пайдалана аласыз)
10. Конденсатор: 47uF электролиттік
11. Конденсатор: 470uF электролиттік
12. Резистор: 10K резисторлар-7
13. Резистор: 470K
14. Резистор: 560K
15. Резистор: 22 Ом - 2
16. Айнымалы резистор/ алдын ала орнатылған: 10K -2, 50K - 1
17. UF4007 жылдам қалпына келтіру диодтары - 4
18. 16 істікшелі IC розеткасы
19. 8 істікшелі IC розеткасы
20. Бұрандалы терминалдар: 2
21. MOSFET пен кернеу реттегішін орнатуға арналған жылытқыш (ескі компьютерлік PSU -дан)
22. Perfboard немесе Veroboard
23. Қосылатын сымдар
24. Дәнекерлеу жиынтығы

1 -қадам: қажетті компоненттерді жинау

Бұл жобаны жасауға қажетті бөлшектердің көпшілігі жұмыс істемейтін компьютерлік қоректендіру блогынан алынған. Сіз трансформатор мен жылдам түзеткіш диодтарды MOSFETS үшін жоғары кернеулі конденсаторлар мен радиатормен бірге осындай қуат көзінен оңай таба аласыз.

2 -қадам: Трансформаторды біздің сипаттамаға сәйкес жасау

Шығу кернеуін дұрыс алудың ең маңызды бөлігі - трансформатор орамасының бастапқы және қосалқы жақтарының дұрыс қатынасын қамтамасыз ету, сонымен қатар сымдардың қажетті мөлшерде ток өткізе алатындығына көз жеткізу. Мен осы мақсатта орауышпен бірге EI-33 өзегін қолдандым. Бұл SMPS ішіне кіретін трансформатор. Сіз сондай-ақ EE-35 ядросын таба аласыз.

Енді біздің мақсат- кіріс кернеуін 12 вольтты шамамен 250-300 вольтке дейін көтеру. Бұл үшін мен 3+3 бұрылыстарды орталық шертумен, ал екінші жағынан 75 бұрылысты қолдандым. Трансформатордың негізгі жағы қосымша токқа қарағанда үлкен ток өткізетіндіктен, мен топтастыру үшін 4 оқшауланған мыс сымды бірге қолдандым, содан кейін оны орауышқа орап алдым. Бұл жергілікті аппараттық дүкеннен алған 24 AWG сымы. Жалғыз сым жасау үшін 4 сымды бірге алудың себебі - құйынды токтардың әсерін азайту және жақсы ток өткізгішті жасау. бастапқы орам 3 бұрылыстардан тұрады, олардың әрқайсысы орталықтан бұрылады.

Екіншілік орам 23 AWG оқшауланған мыс сымының шамамен 75 айналымынан тұрады.

Бастапқы және қайталама орамалар орауыштың айналасындағы оқшаулағыш таспаның көмегімен бір -бірімен оқшауланған.

Трансформаторды дәл қалай жасағанымды егжей -тегжейлі білу үшін осы нұсқаулықтың соңындағы бейнені қараңыз.

3 -қадам: Осциллятор сатысы

SG3525 трансформатордың бастапқы катушкалары арқылы токты итеретін және тартатын MOSFETS -ті альтернативті түрде басқаруға, сонымен қатар шығыс кернеуін тұрақтандыру үшін кері байланысты басқаруды қамтамасыз етуге арналған балама сағат импульсін генерациялау үшін қолданылады. Коммутация жиілігін уақыт резисторлары мен конденсаторлардың көмегімен орнатуға болады. Қолдану үшін бізде 50 кГц ауыспалы жиілік болады, ол 5 істікшеге 1nF конденсатормен және 10К резистормен бірге 6 -істіктегі айнымалы резистормен орнатылады. Айнымалы резистор жиілікті дәл реттеуге көмектеседі.

SG3525 IC жұмысы туралы толығырақ ақпарат алу үшін IC мәліметтер кестесіне сілтеме:

www.st.com/resource/kz/datasheet/sg2525.pd…

4 -қадам: ауысу кезеңі

PWM контроллерінен 50 кГц импульстік шығыс MOSFET -терді балама түрде басқару үшін қолданылады. Мен MOSFET -тің қақпа терминалына 22 Ом ток шектейтін шағын резисторды және қақпақ конденсаторын шығару үшін 10К төмен түсетін резисторды қостым. біз сонымен қатар SG3525 -ті MOSFET -ті ауыстыру арасында аз уақытты қосу үшін конфигурациялай аламыз, олар бір уақытта қосылмайды. Бұл IC 5 пен 7 түйреуіштері арасындағы 33 Ом резисторды қосу арқылы жүзеге асады. Трансформатордың орталық соққысы оң қуат көзіне қосылады, ал қалған екі ұшы MOSFET көмегімен мезгілмен жерге қосылады.

5 -қадам: Шығу кезеңі және кері байланыс

Трансформатордың шығысы жоғары кернеулі тұрақты импульсті сигнал болып табылады, оны түзету және тегістеу қажет. Бұл UF4007 жылдам қалпына келтіру диодтары көмегімен толық көпір түзеткішті енгізу арқылы жүзеге асады. Содан кейін әрқайсысы 3,3 УФ конденсаторлар (полярлық және полярлық емес қалпақшалар) кез келген толқынсыз тұрақты ток шығысын қамтамасыз етеді. Қақпақтардың кернеу көрсеткіші генерацияланған кернеуге төзуге және сақтауға жеткілікті жоғары екеніне көз жеткізу керек.

Мен берген кері байланысты жүзеге асыру үшін 560KiloOhms және 50K айнымалы резистордың резисторлық кернеу бөлгіш желісін қолдандым, потенциометрдің шығысы SG3525 қате күшейткішінің кірісіне түседі, осылайша потенциометрді реттеу арқылы біз кернеудің керекті шығуын аламыз.

6 -қадам: Кернеуді қорғауды енгізу

Кіші кернеуден қорғаныс кіріс көзінің кернеуін SG3525 Vref түйреуішінің генерацияланған тіркелгісімен салыстыратын компаратор режиміндегі операциялық күшейткіштің көмегімен жүзеге асады. Шекті мән 10K потенциометр көмегімен реттеледі. Кернеу белгіленген мәннен төмен түсе салысымен, PWM контроллерінің Өшіру мүмкіндігі іске қосылады және шығыс кернеуі пайда болмайды.

7 -қадам: схема

Бұл жобаның барлық схемасы, бұрын айтылған барлық тұжырымдамалар.

Жақсы, теориялық бөлім жеткілікті, енді қолымызды кірлеуге рұқсат етіңіз!

8 -қадам: Электронды тақтадағы схеманы тексеру

Барлық компоненттерді вертолетке дәнекерлемес бұрын, біздің тізбектің жұмыс істейтініне және кері байланыс механизмінің дұрыс жұмыс жасайтынына көз жеткізу керек.

НАЗАР АУДАРЫҢЫЗ: жоғары кернеумен жұмыс жасағанда абай болыңыз немесе сізді өлімге соқтыруы мүмкін. Әрқашан қауіпсіздікті есте сақтаңыз және қуат қосулы тұрғанда ешқандай компонентке тиіп кетпеуін қадағалаңыз. Электролиттік конденсаторлар зарядты ұзақ уақыт ұстай алады, сондықтан оның толық таусылғанына көз жеткізіңіз.

Шығу кернеуін сәтті бақылағаннан кейін мен төмен кернеуді өшірдім және ол жақсы жұмыс істейді.

9 -қадам: Компоненттерді орналастыру туралы шешім

Дәнекерлеу процесін бастамас бұрын, біз компоненттердің орнын минималды сымдарды қолдануға болатындай етіп түзеткеніміз жөн және олар тиісті компоненттерді бір -біріне жақын орналастырады, сондықтан оларды дәнекерлеу іздерімен оңай байланыстыруға болады.

10 -қадам: Дәнекерлеу процесін жалғастыру

Бұл қадамда мен коммутациялық қосымшаның барлық компоненттерін орналастырғанымды көре аласыз. Мен MOSFET іздерінің жоғары болуын қамтамасыз ету үшін олардың қалың екеніне көз жеткіздім. Сондай -ақ, сүзгі конденсаторын IC -ге мүмкіндігінше жақын ұстауға тырысыңыз.

11 -қадам: Трансформаторды дәнекерлеу және кері байланыс

Трансформаторды жөндеуге және түзету мен кері байланыс үшін компоненттерді жөндеуге уақыт келді. Дәнекерлеу кезінде жоғары кернеу мен төмен кернеу жақтары жақсы бөлінетінін және кез келген шорттардан аулақ болу керектігін ескеру қажет. Кері байланыс дұрыс жұмыс істеуі үшін жоғары және төмен кернеу жағы ортақ негізге ие болуы керек.

12 -қадам: модульді аяқтау

Шамамен 2 сағат дәнекерлеп, менің тізбегім шортсыз дұрыс қосылғанына көз жеткізгеннен кейін, модуль аяқталды!

Содан кейін мен үш потенциометрдің көмегімен жиілікті, шығыс кернеуін және төмен кернеуді шектедім.

Схема күтілгендей жұмыс істейді және өте тұрақты шығыс кернеуін береді.

Мен телефон мен ноутбуктің зарядтағышын сәтті қолдана алдым, себебі олар SMPS негізіндегі құрылғылар. Бұл құрылғы арқылы шағын және орташа жарықдиодты шамдар мен зарядтағыштарды оңай қосуға болады. Тиімділігі де қолайлы, шамамен 80 -ден 85 пайызға дейін. Ең әсерлі ерекшелігі-кері байланыс пен бақылаудың арқасында ағымдағы тұтыну 80-90 миллиАмпс шамасында.

Сізге бұл оқулық ұнайды деп үміттенемін. Мұны достарыңызбен бөлісуді ұмытпаңыз және төмендегі түсініктеме бөлімінде өз пікіріңіз бен күмәніңізді жазыңыз.

Бүкіл құрастыру процесі мен модульдің жұмысы туралы бейнені қараңыз. Егер сізге мазмұн ұнаса, жазылуды қарастырыңыз:)

Мен сені келесі бөлімде көремін!